近代自然科学的兴起
近代自然科学的兴起
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道近代自然科学兴起的背景。
（2）了解哥白尼、布鲁诺、刻卜勒、伽里略和牛顿等科学家在近代科学兴起过程中的作用和地位。
（3）知道近代早期科学中心的转移。
（4）认识科学技术的进步，推动了社会经济的发展。
2．能力与方法
教师可运用问题探讨法，引导学生去思考：日心说最早是古代希腊人提出的，是古代希腊人的一种猜想，在当时没有产生什么影响。为什么16世纪时期，哥白尼通过天文观察再度提出日心说，却引发了一场观念革命和科学革命呢？教师可以帮助同学从近代科学兴起的背景和哥白尼提出日心说的意义两个方面考虑。从而培养同学们“论从史出”的史学观。
3．情感、态度与价值观
通过本课学习，使同学们认识到科学探索需要有怀疑和批判的勇气和献身科学的精神。人类科学史上的每一次进步，都要付出巨大的代价，都要同谬误作艰苦的斗争。正是有无数科学家的顽强探索和不懈追求，才有今天辉煌灿烂的文明成果。
二、教材分析
本课的重点是介绍哥白尼、伽里略和牛顿的主要科学成就，通过介绍，使同学们了解近代科学兴起的基本情况。教师要突出他们在科学史的地位，如哥白尼提出日心说揭开了近代科学革命的序幕；伽里略是近代物理学之父；牛顿创立了经典力学理论。科学的发现和发明常常改变着人们的观念，是本课的难点。教师可以从史实或现实生活中事例出发，引导学生进行对比，而不是直接灌输。
本课以哥白尼、伽里略和牛顿三位科学家作为子目，来统领近代科学的兴起过程。
本课导语
本课导语讲述的是布鲁诺因宣传哥白尼的日心说而被宗教法庭
活活烧死的故事，其用意是引起同学们学习科学史的浓厚兴趣，同时也试图诱发同学们去积极思考，布鲁诺宣传日心说为什么会被宗教法庭处死？由此而导入课文。
哥白尼
本子目共三段大字。第一段大字简单介绍了近代科学革命的背景、兴起的时间和有关科学领域，以及哥白尼揭开了科学革命的序幕。第二段大字介绍了哥白尼发表《天体运行论》，以及日心说提出的伟大意义。第三段大字介绍了哥白尼学术的发展。
伽里略
本子目共两段大字。第一段大字介绍了伽里略发明望远镜，通过观察来证实哥白尼的学术。第二段大字介绍伽里略开创了实验和数学相结合的科学研究方法，成为近代物理学之父。
牛顿
本子目共四段大字。第一段大字介绍了科学中心由意大利转移到英国后，牛顿是英国最杰出的科学家。第二段大字介绍了牛顿对人类科学发展的最杰出贡献。第三段大字介绍了万有引力定律的提出，改变了人们认识世界的思维方式。第四段大字介绍了近代科学兴起的伟大历史意义。接下去的一段小字介绍了科学中心从英国转向法国。
三、资料库
1、历史事实简介
（1）中世纪神学
中世纪神学又称基督教神学，是对基督教信仰内容作系统的研究和进行理论化说明的宗教学科。其基本内容有：“上帝论”、“基督论”、“救赎论”、“生灵论”、“人性论”、“教会论”、“圣事论”、“恩宠论”、“终极论”。其中“上帝论”是对上帝存在和属性的论证和阐述。认为上帝是存在的；上帝具有最崇高的本性和各种属性；上帝既是一神，又包括圣父、圣子、圣灵三个位格，即三位一体；认为上帝是世界万物的创造者，上帝创造世界以后，不是丢下不管，而是继续主宰、管理世界，上帝为一切存在的本原。“基督论”是对上帝如何通过基督的道成肉身向世人启示其本性和成全救世旨意的阐述。“救赎论”是关于基督如何完成拯救世人的使命问题。“圣灵论”，基督教认为圣灵的工作是使人知罪、悔改、成圣。“人性论”，基督教根据《创世记》认为人是按上帝的形象所造；上帝并赋以管理万物之权。这意味着人与上帝还有某些相似之处，包括心灵、良知、
自由意志、道德观念等，以别于其他一切被造之物。自从人类的始祖亚当堕落后，这种本来固有的“上帝的形象”遭到破坏，变成了罪人。但“上帝的形象”是否完全丧失，在神学上长期存在着争论。“教会论”是关于教会的各种形象化的表述。“圣事论”，在基督教的礼仪中，有些被认为是耶稣基督亲自所设，并命教会按规定程式举行，称为圣事。在一般情况下，圣事由圣职人员按归地的仪式施行。天主教和东正教承认7件圣事，即圣洗、圣振（东正教为敷圣油）、告解、圣体（东正教称圣体血）、终傅、神品和婚配。新教一般仅承认洗礼和圣餐为圣事。“恩宠论”，恩宠（或称神恩）在新约全书中原指上帝的慈爱和恩眷。各派一致认为，上帝赐人恩宠是没有条件和不琐代价的，不是因世人有何价值或功绩而配得上帝的恩宠。“终极论”也称末世论，是对人类及世界的终极结局的信仰和理论。终极论包括基督再临、死人复活、最后审判、千禧年及天堂、地狱等内容。
基督教神学的上述内容，是不容怀疑的，否则被视为异端，要受到宗教法庭的审判。14世纪以前，一切科学哲学、文化艺术等，都是为其服务的。
（2）西欧近代早期科学研究机构的建立
16~18世纪是近代自然科学兴起的时期，科学巨匠人才辈出灿若星河，科学发现与发明成果卓著。这一切与西欧国家建立的科学研究机构是分不开的。
意大利意大利是文艺复兴的发源地，也是近代科学的摇篮。波尔塔（1535~1615）是意大利物理学家，他在物理科学上没有什么突出成就，但他的科学活动的组织工作，对意大利近代科学的兴起和发展，做出了极大的贡献。1560年，波尔塔在自己家中创立的“自然秘密研究会”，这是近代历史上第一个自然科学的学术组织。“自然秘密研究会”成立不久就被教会指为巫术团体予以取缔。波尔塔并未放弃，在他的努力下，取得了一位贵族的资助，于1603年在罗马成立了林琴学会。“林琴”原意是山猫（猞猁），这种动物目光锐利，以它为名象征对自然奥秘的洞悉。学会的院士除了波尔塔本人外，著名的物理学家伽利略也是院士，最繁荣时林琴学会的院士人数达32人。1615年，由于对哥白尼学说的看法产生了分歧，学院分为两派。1630年，学院的赞助人去世后，学院很快便解散了。
伽利略去世后，他的最著名的两个学生托里拆利和维维安尼取得了意大利显赫的美第奇家族的赞助，于1657年在佛罗伦萨成了了齐曼托（实验的意思）学院。1657—1667年间，齐曼托学院的成员们一起进行了许多次物理实验，1667年于佛罗伦萨发表的《齐曼托学院自然实验文集》记载了这些实验，其中最重要的是关于空气压力的实验。同年，赞助人停止资助，学院随即解散。
英国皇家学会英国科学团体的建立直接受到培根思想的影响，建立一个《新大西岛》中所描画的所罗门宫，一直是英国实验科学家们孜孜以求的理想。17世纪40年代，在著名的科学活动家约翰?威尔金斯（1614~1672）的倡导下组织了一个学术团体，他们自称“哲
学学会”。英国内战爆发后，学会的会员如威尔金斯、波义尔、雷恩等先后来到伦敦。1660年11月，著名建筑师雷恩（1632~1723）在格雷山姆学院召集了一次会议，倡议建立一个新的学院，以促进物理和数学知识的增长。1662年，英国国王查理二世批准正式成立“以促进自然知识为宗旨的皇家学会”，并委任一位近臣布龙克尔勋爵为第一任会长。
英国皇家学会一开始基本贯彻了培根的学术思想，注重实验、发明和实效性的研究。学会的章程说：“皇家学会的任务和宗旨是增进关于自然事物的知识，和一切有用的技艺、制造业、机械作业、引擎和用实验从事发明（神学、形而上学、道德政治、文法、修辞学或者逻辑，则不去插手）；是试图恢复现在失传的这类可用的技艺和发明；是考察古代或近代任何重要作家在自然界方面、数学方面和机械方面所发明的，或者记录下来的，或者实行的一切体系、理论、原理、假说、纲要、历史和实验；从而编成一个完整而踏实的哲学体系，来解决自然界的或者技艺所引起的一切现象，并将事物原因的理智解释记录下来。”为了实现这样的目的，皇家学会设立了不少委员会，有机械委员会研究机械发明，贸易委员会研究工业技术原理，以及各专业委员会如天文学、解剖学、化学等。实用科学特别与商业贸易有关的科学知识最为皇家学会所重视。
《皇家学会哲学学报》是学会的机关刊物，1665年3月出版第一期。《学报》主要刊登会员提交的论文、研究报告、自然现象报道、学术通信和书刊信息。
英国皇家学会基本上是一个民间组织，王室并不提供津贴，它的经费主要来自会费和富商赞助。但皇家出资建立了一个科研机构——格林威治天文台，供科学实验之用。
巴黎科学院与英国一样，法国的科学家和哲学家们起初也是自发聚会，巴黎的数学家费尔玛、哲学家伽丧迪和物理学家帕斯卡等人先是在修道士墨森（1588~1648年）的修道室里，后在行政院审查官蒙特莫尔（1600~1679年）的家里集会，讨论自然科学问题，英国哲学家霍布斯、荷兰物理学家惠更斯也参加过这里的聚会。法国国王路易十四的近臣科尔培尔向路易十四建议成立一个新的科学团体，为国家服务。1666年，巴黎科学院正式成立。与英国皇家学会不同的，巴黎科学院由国王提供经费，院士有津贴，官方色彩更浓一些。他们的研究分为数学（包括力学和天学）和物理学（包括化学、植物学、解剖学和生理学）两大部分。外籍院士惠更斯将培根的思想带进了这所新成立的科学院，他领导了大量的物理学实验工作，著名物理学家马略特（1620~1684年）的气体膨胀定律是在这期间发现的。1672年，巴黎天文台建成，隶属巴黎科学院。巴黎天文台的建立为天文学家提供了观察和研究的场所。
柏林科学院德国著名哲学家、数学家莱布尼兹曾于1670年就构想建立一个被称为“德国技术和科学促进学院或学会”的机构。在
后来的外交官生涯中，他实地考察了伦敦的皇家学会和巴黎科学院，进一步完善了他早期的构想。在他一手筹划下，柏林科学院终于在1700年历史跨入18世纪时正式成立了，莱布尼兹本人出任第一任院长。学院不仅研究数学物理，还研究德语和文学，这种自然科学与人文科学相互关联的风格也是一直德国学术传统的一部分。
（3）地心体系
地心体系学说认为，地球静止地居于宇宙中心，太阳、月亮、行星和恒星都绕地球转动，这种学说又称“地球中心说”、“地心说”或“地静说”。最早为欧多克斯和亚里斯多德等所倡导，后来，古希腊学者阿波隆尼提出本轮均轮偏心模型。约在公元前140年，古希腊著名天文学家托勒密在《天文学大成》中总结并发展了前人的学说，建立了宇宙地心体系。这个体系的要点是：（1）地球位于宇宙中心静止不动。（2）每个行星都在一个称为“本轮”的小圆形轨道上匀速转动，本轮中心在称为“均轮”的大圆形轨道上绕地球匀速转动，但地球不是在均轮圆心，而是同圆心有一段距离。他用这两种运动的复合来解释行星视运动（观察者所见的行星在天球上位置的移动）中的“顺行”、“逆行”、“合”、“留”等现象。（3）水星和金星的本轮中心位于地球与太阳的连线上，本轮中心在均轮上一年转一周；火星、木星、土星到它们各自的本轮中心的直线总是与地球—太阳连线平行，这三颗行星每年绕其本轮中心转一周。（4）恒星都位于被称为“恒星天”的固体壳层上。日、月、行星除上述运动外，还
与“恒星天”一起，每天绕地球转一周，于是各种天体每天都要东升西落一次。
托勒密适当地选择了各个均轮与本轮的半径的比率、行星在本轮和均轮上的运动速度以及本轮平面与均轮平面的交角，使得按照这一体系推算的行星位置与观测相合。在当时观测精度不高的情况下，地心体系大致能解释行星的视运动，并据此编出了行星的星历表。可是，随着观测精度的提高，按照这一体系推算出的行星位置与观测的偏差越来越大。他的后继者不得不进行修补，在本轮上再添加小本轮，以求与观测结果相合；尽管如此，还是经不起实践检验，因为这一体系没有反映行星运动的本质。在欧洲，教会利用托勒密的地心体系作为上帝创造世界的理论支柱，在教会的严密统治下，人们在一千多年中未能挣脱地心体系的桎梏。16世纪中叶，哥白尼提出了日心体系，并为以后越来越多的观测事实所证实，地心体系才逐渐被摈弃。
（4）日心体系
与地心体系相反，日心体系认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动，这种学说又被称为“日心地动说”或“日心说”。早在公元前3世纪，古希腊学者阿里斯塔克就提出过太阳位于宇宙的中心，与恒星一样都静止不动，地球则绕太阳运动，同时绕轴自转。阿里斯塔克的这一观点未能得到进一步发展。在后来的一千多年中，托勒密的地心体系在欧洲占了统治地位。直到16世纪，波兰天文学家哥白尼经过40年的辛勤研究，在分析过去的大量资料和自己长期观测的基础上，于1543年临终前出版了《天体运行论》一书。在《天
体运行论》中，哥白尼系统地提出了日心体系。在托勒密地心体系中，每个行星运动都含一年周期成分，但无法对此作出合理解释。哥白尼认为地球不是宇宙中心，而是一个普通行星，太阳才是宇宙中心，行星运动的一年周期是地球绕太阳公转一周的反映。哥白尼体系的另一些内容是：（1）水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速地绕太阳公转。（2）月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆形轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转。（3）地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象。（4）恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。
限于当时的科学发展水平，哥白尼学说也有缺点和错误，如：（1）把太阳视为宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系的中心天体，不是宇宙的中心；（2）沿用了行星在圆形轨道上匀速运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动也不是匀速的。在哥白尼之后，意大利思想家布鲁诺认为太阳并不是宇宙的中心，也不存在“恒星天”这一层，他大胆地提出了宇宙无限而且不存在中心的正确见解。德国天文学家刻卜勒彻底地抛弃了托勒密地心体系的本轮、均轮概念，明确指出行星运动的轨道是椭圆的，而太阳位于椭圆的一个焦点上，从而解决了行星运动速度不均匀的问题。布鲁诺和刻卜勒的这些见解是对日心体系的重要发展。
（5）布鲁诺（1548~1600）
1548年，布鲁诺出生于意大利那不勒斯附近诺拉镇的一个贫苦家庭，17岁时进入圣多米尼加修道院。受当时文艺复兴思想的影响，他对中世纪基督教的一切传统均持怀疑态度，极力倡导思想自由，宣扬无神论。当时，哥白尼的《天体运行论》已传到意大利，布鲁诺读了《天体运行论》之后，很快接受了哥白尼的学说思想。1576年，因反对罗马教会的腐朽制度而离开修道院，开始流亡西欧各国。布鲁诺曾在西欧许多著名大学任教，宣传哥白尼的学说。布鲁诺的激进思想使天主教会暴跳如雷、恼羞成怒，教会派人到处捕捉他，但一次次扑空。1592年5月23日，布鲁诺终于在威尼斯因被人出卖而被捕。次年2月被押送到罗马，被囚禁在宗教裁判所的监狱里。在长达8年的囚禁审讯中，布鲁诺始终坚持自己的学说，最终被宗教裁判所判为“异端”，于1600年2月17日烧死在罗马鲜花广场。后人为纪念这位坚强不屈的学者，于1889年在鲜花广场上建立了一座布鲁诺铜像。
（6）刻卜勒（1571~1630）
刻卜勒是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。他以数学的和谐性探索宇宙，在天文学方面做出了巨大的贡献，被后世的科学史家称为“天空的立法者”。
1571年12月27日，刻卜勒出生于的国的符腾堡，幼年时体弱多病，3岁时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生，身体却受到了严重的摧残，视力衰弱，一只手半残。12岁那年，进入修道院学习，
刻卜勒身上有一种顽强的进取精神，他一直坚持努力学习，成绩一直名列前茅。
1587年进入蒂宾根大学，在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。在他的影响下，很快成为哥白尼学说的忠实维护者。大学毕业后，刻卜勒获得了文学硕士的学位，被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。后来，由于学校被天主教会控制，1600年，刻卜勒离开神学院前往布拉格，与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作，成为第谷的助手。第谷发现了开普勒的才能，在第谷的帮助和指导下，刻卜勒的学业有了巨大的进步。次年第谷去世，第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了刻卜勒，再三叮嘱刻卜勒要继续他的工作，并将观察结果的出版。刻卜勒接过了第谷尚未完成的研究工作，成了第谷事业的继承人。
对火星轨道的研究是刻卜勒重新研究天体运动的起点。因为在第谷遗留下来的数据资料中，火星的资料是最丰富的，而哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。开始，刻卜勒用正圆编制火星的运行表，发现火星老是出轨。他便将正圆改为偏心圆。在进行了无数次的试验后，他找到了与事实较为符合的方案。可是，依照这个方法来预测卫星的位置，却跟第谷的数据不符，产生了8分的误差。这8分的误差相当于秒针0.02秒瞬间转过的角度。刻卜勒知道第谷的实验数据是可信的，那错误出在什么地方呢？
正是这个不容忽略的8分误差使开普勒走上了天文学改革的道路。他敏感的意识到火星的轨道并不是一个圆周。在进行了多次实验
后，终于发现了“火星沿着椭圆轨道绕太阳运行，太阳处于焦点之一的位置”这一定律（即刻卜勒第一定律）。接着，他又发现，虽然火星运行的速度是不均匀的（最快时在近日点，最远时在远日点），但是，从任何一点开始，在单位时间内，向径扫过的面积却是不变的。这样就得出了关于行星运动的第二条定律：“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。”这两条定律，刊登于1609年出版的《新天文学》一书。书中他还指出，这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。
1612年，刻卜勒的保护人鲁道夫二世被迫退位，因此他也离开布拉格，去奥地利的林茨。当地专门为他设立了一个数学家的职务。他在林茨继续研究天文学，探索各行星轨道之间的几何关系。经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石，并导致数十年后万有引力定律的发现。
1630年11月，因数月未领到薪金，生活难以维持，年迈的刻卜勒不得不亲自到雷根斯堡索取。不幸的是，他刚刚到那里就抱病不起。1630年11月15日，刻卜勒在一家客栈里悄悄地离开了世界。他死时，除一些书籍和手稿之外，身上仅剩下了7分尼（1马克等于100分尼）。
开普勒所处的年代正值欧洲从封建主义社会向资本主义社会转
变的时期。在科学与神权的斗争中，开普勒坚定地站在了科学的一边，
用自己孱弱的身体、艰苦的劳动和伟大的发现来挑战封建传统观念，推动了唯物主义世界观的发展，使人类科学向前跨进了一大步。马克思高度评价了开普勒的品格，称他是自己所喜爱的英雄。
（7）伽里略（1564~1642）
生平和学术生涯伽利略1564年2月15日生于比萨，1574年全家迁往佛罗伦萨。17岁时遵从父命进比萨大学学医，可他对医学兴趣不大，而对欧几里得几何学和阿基米德静力学兴趣甚浓。1583
年的一天，伽利略在比萨教堂里注意到一盏悬灯的摆动，随后用线悬铜球作模拟(单摆)实验，确证了微小摆动的等时性以及摆长对周期的影响，由此创制出脉搏计用来测量短时间间隔。1585年因家贫退学，担任家庭教师，但仍奋力自学。1586年，他发明了浮力天平，并写出第一篇论文《小天平》。
1589年比萨大学聘请他任教，讲授几何学与天文学。当时比萨大学教材均为亚里士多德学派的学者所撰，书中充斥着神学与形而上学的教条。伽利略经常发表辛辣的反对意见，由此受到校内该学派的歧视和排挤。1591年其父病逝，家庭负担加重，他便决定离开比萨。1592年伽利略转到帕多瓦大学任教。帕多瓦属于威尼斯公国，远离罗马，不受教廷直接控制，学术思想比较自由。在此良好气氛中，他经常参加校内外各种学术文化活动，与具有各种思想观点的同事论辩。此时他一面吸取前人的数学与力学研究成果，一面经常考察作坊、矿井和各项军用民用工程，广泛结交各行业的技术员工，帮他们解决技术难题，从中吸取生产技术知识和各种新经验，并得到启发。在此
时期，他深入而系统地研究了落体运动、抛射体运动、静力学、水力学以及一些土木建筑和军事建筑等；发现了惯性原理，研制了温度计和望远镜。
1609年7月，盛传荷兰一眼镜工人发明了供人玩赏的望远镜。伽里略未见到实物，思考数日后，用风琴管和凸凹透镜各一片制成一具望远镜，倍率为3，后又提高到9。他邀请威尼斯参议员到塔楼顶层用望远镜观看远景，观者无不惊喜万分。1610年初，他又将望远镜放大率提高到33倍，用来观察日月星辰，新发现甚多，如月球表面高低不平，月球与其他行星所发的光都是太阳的反射光,水星有4颗卫星，银河原是无数发光体的总汇，土星有多变的椭圆外形等等，开辟了天文学的新天地。是年3月,出版了他的《星空信使》一书，震撼全欧。随后又发现金星盈亏与大小变化，这对日心说是一强有力的支持。伽利略日后回顾在帕多瓦的18年时，认为这是他一生中工作最开展、精神最舒畅的时期。事实上，这也是他一生中学术成就最多的时期。
1610年春，他辞去大学教职，接受托斯卡纳公国大公聘请，担任宫廷首席数学家和哲学家的闲职，以及比萨大学首席数学教授的荣誉职位。这期间，伽里略观察到太阳黑子及其运动，对比黑子的运动规律和圆运动的投影原理，论证了太阳黑子是在太阳表面上，他还发现了太阳有自转。1613年他发表了3篇讨论太阳黑子问题的通信稿。1615年，教会中许多与伽利略敌对的人联合攻击伽利略为哥白尼学
说辩护的论点，控告他违反基督教义。教皇保罗五世在1616年下达了著名的“1616年禁令”，禁止他以口头的或文字的形式保持、传授或捍卫日心说。
此后6年间, 他撰写了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书，1630年他来到罗马, 取得了此书的“出版许可证”。此书终于在1632年出版了。此书在表面上保持中立，但实际上却为哥白尼体系辩护，并多处对教皇和主教隐含嘲讽。全书笔调诙谐，在意大利文学史上列为文学名著。
《对话》出版后6个月,罗马教廷便勒令停止出售，认为作者公然违背“1616年禁令”，问题严重，亟待审查。年近七旬而又体弱多病的伽利略被迫在寒冬季节抱病前往罗马，接受罗马宗教法庭的审判。在严刑威胁下被审讯了三次，根本不容申辩。几经折磨，终于在1633年6月22日在圣玛丽亚修女院的大厅上由10名枢机主教联席宣判，主要罪名是违背“1616年禁令”和圣经教义。伽利略被迫跪在冰冷的石板地上，在教廷已写好的“悔过书”上签字。主审官宣布：判处伽利略终身监禁；《对话》必须焚绝，并且禁止出版或重印他的其他著作。此判决书立即通报整个天主教世界，凡是设有大学的城市均须聚众宣读，借此以一儆百。
伽利略既是勤奋的科学家,又是虔诚的天主教徒，深信科学家的任务是探索自然规律，而教会的职能是管理人们的灵魂，不应互相侵
犯。所以他受审之前不想逃脱，受审之时也不公开反抗，而是始终服从教廷的处置。他认为教廷在神学范围之外行使权力极不明智，但只能私下有所不满。显然，布鲁诺的被处火刑和T?康帕内拉的被长期打入死牢，这两位意大利杰出的哲学家的遭遇，给他精神上投下了可怕的阴影。
宗教裁判所的判决随后又改为在家软禁，在软禁期间，伽里略继续研究物理学问题。他仍用《对话》中的三个对话人物，以对话体裁，和较朴素的文笔，将他最成熟的科学思想和科研成果撰写成《关于两门新科学的对话与数学证明对话集》。两门新科学是指材料力学和动力学。这部书稿1636年就已完成,由于教会禁止出版他的任何著作,他只好托一位威尼斯友人秘密携出国境，1638年在荷兰莱顿出版。
伽利略多次要求外出治病，均未获准。1637年双目失明，次年才获准住在其子家中。伽利略于1642年1月8日病逝，葬仪草率简陋，直到下一世纪，遗骨才迁到家乡的大教堂。
学术成就
第一、新的科学思想和科学研究方法：在伽利略的研究成果得到公认之前，物理学以至整个自然科学只不过是哲学的一个分支，没有取得自己的独立地位。当时，哲学家们束缚在神学和亚里士多德教条的框框里，他们苦思巧辩，得不出符合实际的客观规律。伽利略敢于向传统的权威思想挑战，不是先臆测事物发生的原因，而是先观察自
然现象，由此发现自然规律。他摒弃神学的宇宙观，认为世界是一个有秩序地服从简单规律的整体，要了解大自然，就必须进行系统的实验定量观测，找出它的精确的数量关系。
基于这样的新的科学思想，伽利略倡导了数学与实验相结合的研究方法；这种研究方法是他在科学上取得伟大成就的源泉，也是他对近代科学的最重要贡献。一般来说，这种方法分三个步骤：先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；然后通过实验证实这种数量关系。他对落体匀加速运动规律的研究便是最好的说明。
第二、物理学概念和原理的创新：伽里略在物理学的许多领域都作出了巨大的贡献，提出了许多新的物理学概念和原理，比如惯性原理和力与加速度的新概念的提出，为牛顿经典力学奠定了基础。
推动重物时需要的力大，而推动轻物时需要的力小，是人们的直觉经验。亚里士多德据此得出普遍性的结论：一切物体均有保持静止或所谓寻找其“天然去处”的本性，认为“任何运动着的事物都必然有推动者”，并用比例定律把动力与速度联系起来。伽利略则得出新的概念，他观察到一个沿着光滑斜面向上滑动的物体，因斜面的斜角不同而受到不同程度的减速，斜角越小，减速越小。如在无阻力的水平面上滑动，则应保持原速度永远滑动。因而得出这样的结论：“一个运动的物体，假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度──这个条件只有在水平的平面上
才有可能，因为在斜面的情况下，朝下的斜面提供了加速的起因，而朝上的斜面提供了减速的起因；由此可知，只有在水平面上运动才是不变的”（《两门新科学的对话》）。这样，伽利略便第一次提出了惯性概念，并第一次把外力和“引起加速或减速的外部原因”即运动的改变联系起来。与匀加速运动实验结合在一起，伽利略提出了惯性和加速度这个全新的概念，以及在重力作用下物体作匀加速运动的全新的运动规律，为牛顿力学理论体系的建立奠定了基础。这种新的惯性概念，推翻了1000多年以来亚里士多德学派认为物体运动靠精灵或外界迂回空气推动的说法，也澄清了中世纪含糊的“冲力””说。这是人类长期以来研究机械运动的理论成果，并且得到了当时地动说支持者们的拥护。伽利略虽然没有明确地写出惯性原理，可是表明了这是属于物体的本性的客观规律,在研究其他物理问题时,他熟练地运用了它。
伽利略把物体速度的大小和方向的改变或加速度的产生归诸力
的作用，这是对力的性质的客观认识，也是牛顿第二定律的雏形。惯性原理的发现破除了力是运动原因的旧概念，而认为力是改变运动状态的原因。牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中高度评价伽利略对第一、第二两运动定律所作的开创性工作。
科学革命的先驱伽利略是伟大的物理学家和天文学家，科学革命的先驱。在人类思想解放和文明发展的过程中作出了划时代的贡献。在当时的社会条件下，为争取不受权势和旧传统压制的学术自由，为近代科学的生长，他进行了坚持不懈的斗争，并向全世界发出了振
聋发聩的声音。因此，他是科学革命的先驱，也可以说是“近代科学之父”。虽然他晚年终于被剥夺了人身自由，但他开创新科学的意志并未动摇。他的追求科学真理的精神和成果，永远为后代所景仰。
1979年，梵蒂冈教皇J.保罗二世代表罗马教廷为伽利略公开平反昭雪,认为教廷在300多年前迫害他是严重的错误。这表明教廷最终承认了伽利略的主张──宗教不应该干预科学。
（8）宗教法庭
宗教法庭又称宗教裁判所或异端裁判所产生于13世纪，是罗马天主教教会的专门机构，用来侦察、审判、镇压一切反对天主教会、否认教皇权威的异端分子，包括有异端思想或同情异端的人。宗教法庭几乎遍布当时的西欧各国，教皇并所制定了严酷的审讯条例，如“被告可以不经审判便予处死；凡承认犯有异端罪行表示悔改者，量刑处以鞭挞、监禁以及终身监禁等处罚”。凡被指控为异端的人，将受到秘密审讯，严刑拷打。监狱就设在修道院里，审讯室阴森可怖，有各种刑具，令人毛骨悚然。被告为了免除皮肉之苦，常常被迫承认为异端分子。伽里略在放弃自己的主张之后，就受到了终身监禁。不屈者处以火刑。在中世纪，被判为异端的人成千上万，在异端裁判所500多年的历史中，仅西班牙一地，被判异端的就达38万多人。异端裁判所是西欧黑暗中世纪的一个真实写照。
（9）牛顿 (1642-1727)